风力发电系统的分类及拓扑

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风力发电机的分类总结

风力发电机的分类总结随着环保意识的不断提高，人们对可再生能源的需求也日益增加，风力发电作为可再生能源中的一种，正受到越来越多的关注与研究。

在风力发电的核心部件中，风力发电机起着至关重要的作用，不同类型的风力发电机也各具特点，本文将对风力发电机的分类作出总结。

1.风轮式发电机风轮式发电机是风力发电机中最常见的一种，主要是通过风轮将风的动能转换成机械能，从而驱动发电机发电。

风轮式发电机可以进一步分为两种类型：水平轴和垂直轴。

水平轴风轮式发电机的主轴安装在地面水平方向上，风轮则安装在轴的上方，垂直轴风轮式发电机则是主轴和风轮都在垂直方向上。

前者具有转速高、功率大等特点，而后者则具有耐风性强、适用范围广等优势。

2.柔性摆臂式风力发电机柔性摆臂式风力发电机是利用风能的背景下发展起来的创新型风力发电技术，它可以在低风速的情况下获得更高的效率。

柔性摆臂式风力发电机使用了独特的柔性摆臂设计，使得每个摆臂能够自由活动，从而最大程度地捕捉到风的能量，从而达到更高的效率。

该技术目前正处于实验研究阶段，但相信未来在风力发电的市场应用中将会有重要的地位。

3.桁架式风力发电机桁架式风力发电机是利用桁架牵引运动的原理来捕捉风能，其外形比较特殊，由于其设计的特殊性，可以在大风、台风等恶劣天气下依然保持安全、稳定的状态。

对于风力发电机而言，长时间的稳定发电是至关重要的，而桁架式风力发电机正是解决了这个问题。

4.喷气式风力发电机喷气式风力发电机是一种比较新颖的风力发电技术，它采用了长方体的设计，内部设有马达和喷射器，可以将风能转化为气压能，并进一步转化为机械能、电能。

该技术具有较高的效率，能够更好地获得平稳的发电量，适合应用于各种不同的风速环境。

除了以上几种类型的风力发电机外，还有一些比较小众的技术，比如带有大型水箱的垂直轴风力发电机、划船式风力发电机等，这些技术虽然规模较小，但从实用性和创新性来讲也不容忽视。

总的来说，不同类型的风力发电机在实际使用中各有特点，而未来风力发电技术的发展也将会有更加创新性、高效率的发展趋势。

风力发电系统的分类及拓扑

并网型风力发电系统
2.B型：有限变速指可变转子电阻的有限变速风力机，如下图所示。
OptiSlipTM，该技术是Vestas公司在20世纪90年代中期开始使用。使用绕线感应发电机（WRIG）直接并网；同样需要电容器组进行无功功率补偿，使用软起动器并网。由于转子电阻可变使得转差率可变，因此系统的功率输出稳定，可变转子电阻的大小决定动态速度控制的范围。
特点及其拓扑结构
并网型风力发电系统
4.D型：变速全功率变频器型此类型主要指发电机通过全功率变频器并网的全变速风
力机。发电机主要有绕线转子同步风力发电机（WRSG）或永磁同步发电机（PMSG），结构图如下图所示。其中一些全变速风力发电机系统省去了齿轮箱，此时需要直驱多级发电机，其直径较大。
特点及其拓扑结构
特点及其拓扑结构
该类型还具体包括三种类型：（1）失速控制型。该机型在上世纪80~90年代被许多丹麦风力机制造
商采用。特点：简单、坚固、耐用。不能实现辅助启动，无法控制风力机的
功率。（2）桨距控制型。
优点是可控功率，可控启动和紧急停车。缺点：高风速时很小的风速变化也会导致很大的输出功率波动。桨叶调节能补偿份额的缓慢变化，但阵风情况不能补偿。（3）主动失速控制型。低风速时桨叶调节类似于桨距控制型风机，高风速时、使桨叶进入深度失速状态。优点：能够获得更平稳的有限功率，不会出现桨距控制型风力机的高功率波动。
风力发电系统分类：
1.独立型风力发电系统 2.并网型风力发电系统
小型直流混合系统
小型交流混合系统
A型：恒速恒频 B型：变速恒频 C型：变速含部分功率变频器 D型：变速全功率变频器型
小型直流混合系统
小型风力发电系统经常与其他能源混合发电，又可称之为 “混合电力系统”。

风力发电机及其系统讲解

旋转电力电子开关电路检修、更换困难。
双馈异步风力发电机系统
系统主回路构成：双馈异步发电机＋交直交双向功率变换器
双馈异步风力发电机系统
国产1MW双馈异步风力发电机
双馈异步风力发电机的运行原理
引入转子交流励磁变流器，控制转子电流；转子电流的频率为转差频率，跟随转速变化；通过调节转子电流的相位，控制转子磁场领先于由电网电压决定的定子磁场，从而在转速高于和低于同步转速时都能保持发电状态；通过调节转子电流的幅值，可控制发电机定子输出的无功功率；转子绕组参与有功和无功功率变换，为转差功率，容量与转差率有关（约为全功率的S倍）。
双馈发电机的功率转速关系
双馈发电机功率转速曲线
1600 1400 1200 1000
输出功率定子有功转子有功
功率(kW)
800 600 400 200 0 -200 700.00
800.00
900.00
1000.00 发电机转速(r/min)
1100.00
1200.00
1300.00
双馈发电机的负载电流关系
转子电流受控的异步风力发电机系统(Rotor Current Control， RCC)
绕线型转子异步发电机
转子采用类似于定子的三相交流绕组，一般接成Y接；转子三相绕组可在转子内部联接，也可经滑环—电刷装置将转子三相绕组端接线引出；转子三相绕组的端接线在转子内部短接时，发电机的机械特性类似于笼型异步发电机；外接附加电阻时，机械特性变软。
• 叶尖速比
TSR m R V
TSR: Tip Speed Rate
风力发电机组及其分类
• • • • • • 风力发电机组的分类：按风轮桨叶分类按风轮转速分类按传动机构分类按发电机分类按并网方式分类

(完整版)风力发电机组各系统介绍

紧急刹车
步骤：得到指令后，释放叶尖快速刹车，两个圆盘刹车全部作用，电机立即切出电网。
该程序用于紧急状况或过转速飞车
调整
刹车系统的控制机构－液压系统
四、支承系统
• 塔架的作用支承风力发电机组的机械部件，承受各部件作用在塔架上的力和风载
• 基础的作用安装、支承风力发电机组，平衡运行过程中产生的各种载荷。
一、传动系统
• 作用： 1、把风能转化成旋转机械能 2、传递扭矩，并增速达到发电机的同步转速 3、将旋转机械能转化成电能
• 传动系统组成
桨叶、轮毂、主轴、轴承、轴承座、胀套、齿轮箱、联轴器、发电机
桨
• 功率控制： • 材料: • 叶片长度: • 风轮直径： • 叶片数量: • 锥角: • 轴倾角:
作用 1、与控制系统相互配合，使机组风轮始终处于迎风状态，
充分利用风能，提高机组的发电效率。 2、提供必要的锁紧力矩，以保障风机的安全运行。
偏航驱动
偏航制动器
回转支承内圈回转支承外圈
• 偏航动作 1、机组与风向夹角达到某一值以上一定时间段。 2、防止电缆缠绕，偏航角度达到某一值以上时解缆。 3、在大风时停机并需要偏航一定角度以减轻机组的风载。
风力发电机组各系统介绍
浙江运达风力发电工程有限公司
风力发电机组原理
风轮把风作用在桨叶上的力转化为自身的转速和扭矩，通过主轴——增速箱— —联轴器——高速轴把扭矩和转速传递到发电机，实现风能－机械能－电能的转换。
风力发电机组的组成
• 1. 传动系统 • 2. 偏航系统 • 3. 刹车系统 • 4. 支承系统 • 5. 冷却润滑系统 • 6. 电控系统
冷却器：通过与空气的热交换，将热油冷却。

海上风力发电偏航系统的结构拓扑优化设计研究

海上风力发电偏航系统的结构拓扑优化设计研究随着全球能源需求的增长和环境问题的日益凸显，可再生能源成为了解决能源问题和减少碳排放的关键。

海上风力发电作为一种可再生能源的形式，具备巨大的潜力。

在海上风力发电领域，偏航系统是非常重要的一部分，它能够确保风力发电机组始终面向风向，最大限度地吸收风能，并保证系统运行的稳定性与效率。

海上环境的严酷性质，如海风、波浪、海水腐蚀和盐雾等，对海上风力发电偏航系统的设计提出了严格的要求。

在结构拓扑优化设计研究中，目标是减少结构的质量、提高结构的刚度和强度，并满足系统的稳定性与可靠性的要求。

以下是海上风力发电偏航系统结构拓扑优化设计的关键内容。

第一，结构拓扑优化设计的目标。

在海上风力发电偏航系统的结构拓扑优化设计中，我们的目标是通过优化结构的形状和布局，以减少系统的质量和风阻力，提高系统的刚度和强度，从而提高系统的稳定性和效率。

第二，优化设计方法。

结构拓扑优化设计通常包括以下几个步骤：建立数学模型、选择合适的优化方法、设定优化目标函数和约束条件、进行数值模拟和分析、通过优化算法搜索最优解。

对于海上风力发电偏航系统的结构拓扑优化设计研究，我们可以采用拓扑优化方法和多种优化算法，如遗传算法、蚁群算法、粒子群优化算法等，以求得最优结构拓扑布局。

第三，结构拓扑优化设计的影响因素。

海上风力发电偏航系统的结构拓扑优化设计受到多个因素的影响，包括结构材料的选择、结构参数的确定、结构的布局和连接方式等。

通过合理选择和优化这些因素，可以进一步提高偏航系统的效率和稳定性。

第四，数值模拟和分析。

在结构拓扑优化设计中，数值模拟和分析是不可或缺的步骤，可以通过有限元分析等方法，对偏航系统的性能进行评估和预测。

通过数值模拟和分析，可以进一步优化结构的形状和布局，提高偏航系统的性能。

第五，优化结果分析与验证。

通过结构拓扑优化设计，我们可以得到最优的结构形状和布局。

然而，这些结果需要进一步进行分析和验证才能确定其可行性和有效性。

风力发电系统的分类及拓扑

并网型风力发电系统
• 2.B型：有限变速指可变转子电阻的有限变速风力机，如下图所示。
OptiSlipTM，该技术是Vestas公司在20世纪90年代中期开始使用。使用绕线感应发电机（WRIG）直接并网；同样需要电容器组进行无功功率补偿，使用软起动器并网。由于转子电阻可变使得转差率可变，因此系统的功率输出稳定，可变转子电阻的大小决定动态速度控制的范围。
接三相转差频率变频器实现交流励磁。部分功率变频器用来进行无功
功率补偿。双馈发电机是指，在控制中发电机的定、转子都参与了励
磁，并且定、转子两侧都有能量的馈送。
• 优点：变频器的容量小，更具经济性，动态速度控制范围快一般为同步转速的-40%~30%。
• 缺点主要是需要使用滑环和需要有电网故障保护，具有齿轮箱，结构笨重，易出现机械故障。
特点及其拓扑结构
并网型风力发电系统
• C型：变速含部分功率变频器
•
此类型主要指双馈式感应发电机（DFIG），如下图所示。是含
绕线转子感应发电机（WRIG）和转子电路中部分功率变频器（额定
值约为标称发电机功率的30%）。双馈发电机结构类似于三相绕线式
异步感应电机，具有定、转子两套绕组，定子绕组并网，转子绕组外
The end
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Thank you！
特点及其拓扑结构
并网型风力发电系统
• 4.D型：变速全功率变频器型 • 此类型主要指发电机通过全功率变频器并网的全变速风
力机。发电机主要有绕线转子同步风力发电机（WRSG）或永磁同步发电机（PMSG），结构图如下图所示。 • 其中一些全变速风力发电机系统省去了齿轮箱，此时需要直驱多级发电机，其直径较大。
风力发电系统分类：

风力发电监测系统技术参数

风力发电监测系统技术参数
1. 系统概述
- 系统用途: 实时监测风力发电机组运行状态和发电量
- 系统组成: 数据采集终端、通信网络、数据中心
2. 数据采集终端
- 测量参数: 风速、风向、功率输出、转速、机舱温度、振动等 - 数据传输: 通过有线或无线网络传输至数据中心
- 防护等级: IP65以上,适用于户外恶劣环境
3. 通信网络
- 传输介质: 光纤、无线射频、卫星通信等
- 网络拓扑: 星型、环形、总线型等
- 通信协议: Modbus、IEC 61400-25等标准协议
4. 数据中心
- 数据存储: 关系型数据库、NoSQL数据库
- 数据处理: 实时数据分析、故障诊断、发电量统计等
- 可视化: Web端、移动端等多种可视化界面
5. 系统集成
- 与能源管理系统、输电线路监控系统等系统集成
- 支持远程控制、报警和维护功能
- 满足国家电网、发电公司等相关监管要求
6. 安全与可靠性
- 数据加密传输,防止窃取和篡改
- 多级备份和容错机制,确保数据安全可靠
- 支持升级和扩展,满足未来发展需求
以上是风力发电监测系统的典型技术参数,具体参数根据项目需求和预算有所调整。

风力发电--概述课件

风力发电技术
.
1
风力发电机系统
两大核心系统：风力机系统＋发电机系统一个灵魂：系统控制器
风力机系统：桨叶轮毂主轴调桨机构（液压或电动伺服
机构）偏航机构（电动伺服机构）刹车、制动机构风速传感器
发电机系统：发电机励磁调节器（电力电子变换器）并网开关软并网装置无功补偿器主变压器转速传感器
半直驱或直驱
新结构发电机与电力电子变流器相结合，有望大幅度
减小大功率低速直驱发电机的空间尺寸和重量！
.
41
小结
（1）笼型异步风力发电机系统成本低、可靠性高，在定速和变速全功率变换风力发电系统中将继续扮演重要角色；（2）双馈异步发电机系统具有最高的性价比，特别适合于变速恒频风力发电。将在未来十年内继续成为风电市场上的主流产品；（3）直驱型同步风力发电机及其变流技术发展迅速，利用新技术有望大幅度减小低速发电机的体积和重量。
.
35
变速恒频双馈异步风力发电机系统
系统特点：（1）连续变速运行，风能转换率高；（2）部分功率变换，变频器成本相对较低；（3）电能质量好（输出功率平滑，功率因数高）；（4）并网简单，无冲击电流；（5）降低桨距控制的动态响应要求；（6）改善作用于风轮桨叶上机械应力状况；（7）双向变频器结构和控制较复杂；（8）电刷与滑环间存在机械磨损。
.
17
恒速恒频同步风力发电机系统
同步风力发电机系统的主要问题: （1）并网问题：并网控制复杂，对调速器要求过高，并网过程长，成功率较低，冲击电流不易控制，不适合于频繁脱、并网的风力发电机。（2）运行问题：转子转速受电网频率的钳制，发电机呈现刚性机械特性。转子受到的冲击应力大，电磁功率波动快，风力机的风能转换率偏低。（3）过载问题：高风速时，对变桨调节的动态响应要求高，无法利用转子惯量缓冲。留给过速保护的响应时间太短。

第四讲风力发电机的结构与分类

第四讲风力发电机的结构与分类风力发电机是一种将风能转化为电能的设备。

其结构主要包括风轮、传动系统和发电机组成。

根据风轮的类型和形状不同，风力发电机可分为垂直轴风力发电机和水平轴风力发电机两大类。

垂直轴风力发电机一般由多个垂直排列的叶片组成，风轮呈直立状态，因此也被称为直立式风力发电机。

其特点是风向变化时，无需对风轮进行调整，能够自动跟踪风向。

垂直轴风力发电机的结构相对简单，容易安装和维护，适用于各种风向的地区。

但由于叶片受风阻力较大，垂直轴风力发电机的效率相对较低，发电能力也较小。

水平轴风力发电机是目前应用较广泛的一种风力发电机。

其风轮呈水平放置状态，由三个或更多的叶片组成。

风向变化时，需要通过转动整个风力发电机来调整风轮朝向。

水平轴风力发电机的结构复杂，需要配备风向传感器和伺服系统来实现风向调整。

但由于叶片在运动过程中受风力影响较小，水平轴风力发电机具有较高的效率和发电能力。

根据风力发电机的功率大小，还可以将其分为小型风力发电机和大型风力发电机。

小型风力发电机一般功率在几千瓦到几十千瓦之间，适用于家庭、农村、岛屿等地区的独立供电。

大型风力发电机功率通常在数百千瓦到数百兆瓦之间，主要用于商业发电和集中式电网供电。

除了以上常见的结构和分类外，风力发电机还可以根据其叶片形状、叶片材料等因素进行细分。

例如，叶片形状可以分为直线型、弯曲型、扇形等。

不同的叶片形状对风力发电机的效率和风能捕捉能力有着重要影响。

叶片材料通常选用玻璃纤维增强塑料、复合材料等，以提高叶片的强度和耐腐蚀能力。

总而言之，风力发电机是一种将风能转化为电能的设备，其结构主要包括风轮、传动系统和发电机。

根据风轮的类型和形状不同，风力发电机可分为垂直轴风力发电机和水平轴风力发电机。

根据功率大小，可将其分为小型风力发电机和大型风力发电机。

此外，还可以根据叶片形状、材料等因素进行进一步细分。

风力发电机的分类和结构多样化，能够适应不同环境和需求。

风力发电机组风力机分类、基本基本原理、运行特性、国内外大型风力发电机组总体介绍

在这点上，相对水平轴风力机是一大优点。这使结构简化，同时也减少了风轮对风时的陀螺力。
垂直轴风力机
萨
瓦
平板型护罩型
里
杯子式
欧
多叶萨瓦里欧斯型
斯
式
垂直轴风力机
自
涡
△—达里厄 φ—达里厄
旋
轮
式
式
垂直轴风力机
萨瓦里欧斯/ φ—达里厄型
分裂式
萨瓦里欧斯式
美格劳斯型
翼型
式
垂直轴风力机
导
光
风
照
式
式
3
变桨距调节
NEGMicon 丹麦
NEG-Micon 72
2.0
72
同步转速 12/18

主动失速调节
金风62/1200 风力发电机组介绍
生产厂家：新疆金风科技股份有限公司
技术参数
• 额定功率：1200kW
• 叶轮直径：62m
• 额定风速：12m/s
• 切入风速： 3m/s
• 切出风速（10分钟均值）：25m/s
• 驱动:4个电力驱动行星齿轮变速器
• 防护:电缆扭绞传感器，近程传感器
塔架
• 型号:塔筒式／桁架式
• 轴毂高度:56m／65rn／74m (根据具体要
求变动)
• 防腐保护:环氧树脂／PU涂层 • 组装:利用起重机
功率曲线图
印度SUZLON
REpower 1.5MW风力发电机（公司名称：REpower Systems AG）
偏航系统
• 偏航控制：主动式偏航
• 偏航驱动：2台驱动电机 • 偏航刹车：液压圆盘刹车
塔架
• 类型：圆锥式管状钢塔

风力发电机分类及特点演示精品PPT课件

水平轴（风轮）风力发电机组，是指风轮轴线基本与地面平行安置在垂直地面的塔架上。水平轴风力发电机机舱里主要设备有主传动轴、齿轮箱、发电机、刹车装置、机架、控制设备等。
水平轴风力机的风轮转轴与风向平行，其风能利用系数高，技术非常成熟，水平轴风力发电机是目前应用最广泛的风力发电机。
水平风力发电机机舱结构与设备布置图
(2)调节励磁电流的有功分量和无功分量，可以独立调节发电机的有功功率和无功功率。这样不但可以调节电网的功率因数，补偿电网的无功需求，还可以提高电力系统的静态和动态性能。
(3)由于采用了交流励磁，发电机和电力系统构成了“柔性连接”，即可以根据电网电压、电流和发电机的转速来调节励磁电流，精确的调节发电机输出电压，使其能满足要求。
双馈感应发电机组是具有定、转子两套绕组的双馈型异步发电机（DFIG），定子接入电网，转子通过电力电子变换器与电网相连，如下图所示。
在风力发电中采用交流励磁双馈风力发电方案，可以获得以下优越的性能：
(1)调节励磁电流的频率可以在不同的转速下实现恒频发电，满足用电负载和并网的要求，即变速恒频运行。这样可以从能量最大利用等角度去调节转速，提高发电机组的经济效益。
双馈式风力发电机基本结构图
双馈风力发电机一般采用4极或6极，2MW以下的发电机多采用4 极，2MW以上的发电机多采用6极，本节介绍的是4极发电机，定子铁心与转子铁心都由硅钢片叠成，图1是定子铁心与转子铁心的冲片。
在定子铁芯的槽内嵌放着三相交流绕组，三相绕组按4极绕制，连接成星形，下图是嵌有三相绕组的定子。当绕组接入三相交流电
源就可在定子内产生旋转磁场。
定子固定在机座内，机座外壳上有通风孔，便于电机散热
在转轴上安装三个集电环的凹槽连接到三个集电滑环上。在转轴上安装两个轴流风扇用于发电机散热，发电机整个旋转部分（转子）。

风力发电机组各系统介绍ppt课件

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五、冷却润滑系统
• 作用 1、对齿轮箱各轴承、各齿面提供足够的润滑。 2、对齿轮箱进行冷却散热。
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• 冷却润滑系统组成润滑油泵：将齿箱润滑油吸入，输出压力油。
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滤油器：将油液过滤，给齿箱提供清洁的润滑油，通常精度为10μm。冷却器：通过与空气的热交换，将热油冷却。连接管路：连接各个部件。附件：提供滤油器堵塞报警，显示回油压力。
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刹车系统的控制机构－液压系统
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四、支承系统
• 塔架的作用支承风力发电机组的机械部件，承受各部件作用在塔架上的力和风载
• 基础的作用安装、支承风力发电机组，平衡运行过程中产生的各种载荷。
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• 塔架材料：Q345 轮毂高度：依据项目和当地风切变指数综合考虑而定
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• 基础钢筋混凝土
叶
失速、定桨玻璃钢 23.5m 、24m 49m、50m
3 2.5° 5°
8

轮
毂
• 轮毂材料: QT400－18或 QT350－22L
• 涂层：
HEMPEL
• 与桨叶连接：高强度螺栓
9
主轴、轴承、轴承座 • 轴承：SFK 或FAG • 主轴：材料42CrMoA • 轴承座：材料QT400－18AL
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• ３、通过过滤器的油液进入阀组，当油液温度较低时，油液直接流回齿轮箱各个轴承和齿面的润滑点，这时系统只起润滑作用。当油液温度达到设定值时，通过阀的调配，油液全部强行通过冷却器，给油液进行冷却后再流回齿轮箱各个润滑点。
44
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偏航齿箱
参数： • 型式：法兰联接的同轴行星（摆线）齿轮箱 • 额定输入功率: 1.5kW • 额定输入转速: 940rpm • 额定输出转速: 1.245rpm • 额定传动比: 755 • 额定输入扭矩: 15Nm • 使用环境温度： -30℃～+40℃ • 噪声（声功率级）：≤90 dB（A） • 润滑油： Mobil或Shell、BP的合成齿轮油

变速恒频异步风力发电系统拓扑。.

变速恒频异步风力发电系统拓扑。

采用绕线异步电机作为发电机并对其转子电流进行控制，是变速恒频异步风力发电系统的主要实现形式之一。

主要的拓扑结构包括交流励磁控制，转子斩波调阻以及由上述两种拓扑结构结合发展而来的混合结构。

1.交流励磁结构交流励磁控制通过变频装置向转子提供三相滑差频率的电流进行励磁，这种方式的变频装置通常使用交交变频器，矩阵变换器或交直交变频器。

交交变频器采用晶闸管自然换流方式，工作稳定，可靠，适合作为双馈电机转子绕组的变频器电源，交交变频的最高输出频率是电网频率的1/3-1/2，在大功率低频范围有很大的优势。

交交变频没有直流环节，变频效率高，主回路简单，不含直流电路及滤波部分，与电源之间无功功率处理以及有功功率回馈容易。

虽然交交变频双馈系统得到了普遍的应用，但因其功率因数低，高次谐波多，输出频率低，变化范围窄，使用元件数量多使之应用受到了一定的限制。

矩阵式变频器是一种交交直接变频器，由九个直接接于三相输入和输出之间的开关阵组成。

矩阵变换器没有中间直流环节，输出由三个电平组成，谐波含量比较小；其功率电路简单、紧凑，并可输出频率、幅值及相位可控的正弦负载电压；矩阵变换器的输入功率因数可控，可在四象限工作。

虽然矩阵变换器有很多优点，但是在其换流过程中不允许存在两个开关同时导通的或者关断的现象，实现起来比较困难。

矩阵变换器最大输出电压能力低，器件承受电压高也是此类变换器一个很大缺点。

应用在风力发电中，由于矩阵变换器的输入输出不解耦，即无论是负载还是电源侧的不对称都会影响到另一侧。

另外，矩阵变换器的输入端必须接滤波电容，虽然其电容的容量比交直交的中间储能电容小，但由于它们是交流电容，要承受开关频率的交流电流，其体积并不小。

交直交变频器又可以分为电压型和电流型两种，由于控制方法和硬件设计等各种因素，电压型逆变器应用比较广泛。

传统的电流型交直交变频器采用自然换流的晶闸管作为功率开关，其直流侧电感比较昂贵，而且应用于双馈调速中，在过同步速时需要换流电路，在低转差频率的条件下性能也比较差，在双馈异步风力发电中应用的不多。

风力发电系统组成及技术原理

风力发电系统组成及技术原理
风力发电系统组成及技术原理
风力发电系统是一种使用风能生成电力的设备，由风轮、传动系统、发电机、塔架、控制系统等组成。

1. 风轮：风轮是风力发电系统中最核心的组成部分，它可以根据风力的大小，实现转动产生动能的效果，并将其传递到发电机上。

风轮通常采用三叶片的设计，既能保证功率输出，又能降低噪音和振动。

2. 传动系统：传动系统主要将风轮转动的动能，传递到发电机上。

传动系统一般由叶片支撑结构、变速器、轴等组成。

其中，变速器的设计非常重要，它可以使发电机始终以最佳效率旋转。

3. 发电机：发电机是风力发电系统中的另一个重要组成部分。

一般采用同步发电机，它可以将机械转动转化为电能输出。

在发电机中还有控制器，通过实时监测风轮的转速，调节发电机的输出电压和电流。

4. 塔架：风力发电系统的塔架主要用于支撑风轮和发电机组，使其高度达到风力较强的高空区域，提高发电效率。

5. 控制系统：风力发电系统的控制系统主要负责监测和调节风轮转速以及发电机输出电压和电流，保证风力发电系统的安全性和稳定性。

控制系统同时也可用于收集数据、监测运行状态并进行自动化控制。

6. 逆变器：逆变器是用于电能转换的设备，主要将直流电转换为交流电，并将电能输送到电网上。

逆变器也可用于监测风力发电系统的运行数据，帮助保障设备的安全和稳定。

总之，风力发电系统的组成非常复杂，需要各个部件间的高度配合，才能有效地利用风力发电。

风力发电系统将风能转化为电能，是一种非常环保、经济、高效的发电方式。

风力发电详解

✓2、改变转子电流相位，控制定子侧输出有功功率。 ✓3、改变转子电流幅值，控制定子侧输出无功功率和电压。
2.4 基本原理
➢ 变速恒频双馈式异步发电机
✓ 等值电路
I1 R1
+
U1
X1
E1
E
2
R
2
s
I0 Rm
Xm
X
2
I
2
U
2
s
U1 E1 I1(R1 jX 1)
U
2
s
E2
I
2
(
R2 s
jX
2
)
2.4 基本原理
1、电机体积大、重量大 2、采用全功率电力电子设备，价格稍贵；3、有励磁功率损耗； 4、结构复杂，控制系统复杂；
2.5 风力发电机组控制系统
用户界面 •输入用户指令，变更参数 •显示系统运行状态、数据及故障状况
✓发电机控制
•软并网 •变频器励磁调节
主控制器
•运行监控，机组起/停 •电网、风况监测
无功补偿
•根据无功功率信号分组切入或切出补偿电容
✓变距系统
•转速控制 •功率控制
液压系统
•刹车机构压力保持 •变距机构压力保持
制动系统
•机械刹车机构 •气动刹车机构
✓调向系统
•偏航 •自动解除电缆缠绕
2.5 风力发电机组控制系统
➢ 主控系统
风机控制系统的主体，它实现自动启动、自动调向、自动调速、自动并网、自动解列、故障自动停机、自动电缆解绕及自动记录与监控等重要控制、保护功能。
2.5 风力发电机组控制系统
➢ 变桨控制系统
典型控制结构
2.5 风力发电机组控制系统
➢ 调向控制系统

《风力发电系统》课件

风力发电的原理与技术
原理
风力发电的基本原理是利用风力驱动风力发电机组旋转，通过增速机将旋转的机械能转化为电能，最终输出电能。
技术
风力发电机组主要包括风轮、发电机、增速机、塔筒等部分，其中风轮是捕获风能的主要部件，发电机将机械能转化为电能。
风力发电的优势与局限性
优势
可再生、清洁、资源丰富、运行费用低、节能减排等。
应急抢修
在设备发生故障时，迅速组织人员进行抢修，尽快恢复系统正常运行。
04
风力发电系统的环境影响与经济效益
风力发电对环境的影响
减少温室气体排放
风力发电是一种可再生能源，使用风能替代化石燃料，可以显著减少温室气体排放，缓解全球气候变化。
节约水资源
相比传统的水力发电，风力发电不需要消耗水资源，对于水资源匮乏的地区，风能是一个更好的选择。
局限性
风能的不稳定性、地域性限制、建设成本高、影响鸟类和生态环境等。
02
风力发电系统的组成
风力发电机组
风力发电机
将风能转化为机械能的主要设备，包括风轮、发电机和塔筒
等部分。
风轮
捕获风能并将其传递给发电机，通常由两个或更多的叶片组成。
发电机
将风轮传递的机械能转化为电能，主要部件包括定子和转子。
。
大型风电场可以为电网提供稳定的电力输出，是可再生能源
发电的重要组成部分。
分布式风电系统的应用实例
01
小规模、分散式发电
02
分布式风电系统通常由几台到几十台风力发电机组组成，分布在工业园区、住宅区、商业区等区域。
03
这些风电系统旨在满足特定区域内的电力需求，减少对传统能源的依赖，并提高能源利用效率。